Что такое быстрая зарядка для телефона и виды. Что такое быстрая зарядка.

А современные батареи выдерживают обычные 500-800 циклов зарядки даже при быстрой зарядке. В итоге, быстрая зарядка не разрядит аккумулятор быстрее, чем обычная, если заряжать его с помощью адаптера питания, входящего в комплект поставки телефона. Все зависит от количества циклов и качества алгоритмов.

Что такое быстрая зарядка в смартфоне — чем отличаются основные стандарты

За последние десять лет количество мобильных устройств резко возросло. Современный смартфон мощнее компьютеров, с помощью которых запускался первый (и не единственный) космический зонд. Но за все это приходится платить. В этом случае платой за производительность является повышенное энергопотребление. К сожалению, технология батарей отстает в развитии, и единственный способ увеличить емкость батарей сегодня — это сделать их больше. Этот способ, понятно, имеет свои пределы, поэтому аккумуляторы портативных устройств приходится заряжать все чаще и чаще.

Зарядка батареи с нормальной емкостью и низким током может занять несколько часов. Это не всегда приемлемо — у современных людей может не быть столько свободного времени. Компания Qualcomm первой разработала технологию Quick Charge для значительного ускорения зарядки аккумуляторов.

Все началось с версии 1.0, которая улучшила параметры стандартного 5-вольтового порта USB и позволила заряжать устройство с повышенной скоростью 2 ампера через 10-ваттный адаптер. Версия 5.0, которая передает энергию от 100-ваттного источника на батарею, теперь считается продвинутой версией.

Как работает быстрая зарядка и чем отличается от обычной

Скорость зарядки зависит от силы тока и емкости батареи. Емкость батареи постоянна (по крайней мере, в течение короткого времени), поэтому единственный способ ускорить процесс — увеличить зарядный ток, который зависит от разницы напряжения между батареей и зарядным устройством. Одним из наиболее важных способов увеличения зарядного тока является повышение напряжения зарядного устройства. На этом основаны многие стандарты быстрой зарядки.

Этот метод, конечно, имеет свои ограничения. Бесконечно увеличивать ток нельзя — из-за увеличивающегося нагрева заряженной батареи и других вредных эффектов, возникающих при быстрой зарядке. Поэтому во многих современных протоколах быстрая зарядка осуществляется только часть времени. Как только запас энергии достигает определенного уровня (от 30 до 60 %), ток уменьшается и процесс зарядки замедляется. Это позволяет сохранить срок службы батареи.

Также необходим высококачественный кабель с минимальным сопротивлением для обеспечения нужного тока, а также микросхемы, которые могут контролировать процесс и реализовывать заданный алгоритм. Сумма всех компонентов называется стандартом ускоренной зарядки.

Сравнение стандартов быстрых зарядок

После Qualcomm другие производители также начали разрабатывать свои собственные протоколы. Между тем, существует несколько вариантов — как универсальных (используемых разными брендами), так и проприетарных — применимых к смартфонам конкретных производителей. Для удобства сравнения распространенных стандартов быстрой зарядки их наиболее важные параметры сведены в таблицу.

Быстрый режим 5В/4,5А или 4,5В/5А.

• Быстрая зарядка до 80%, затем зарядка в обычном режиме,
• Многочисленные функции безопасности для продления срока службы батареи.

Ver.2.0 — 5-9-12-20V/3A

Ver.3.0 — от 3,6 В до 20 В с шагом 0,2 В/2,6 или 4,6 А

Ver.4.0+ — 3,6…20В с шагом 0,02В/2,6 или 4,6А

В настоящее время разрабатываются дополнительные стандарты. Но все движется к универсализации, поэтому следует ожидать, что USB-PD и QC получат более широкое распространение.

В прошлом мы уже объясняли, как работает беспроводная зарядка. Теперь мы поговорим о быстрых зарядных устройствах — как они работают, что делает их быстрыми и какие телефоны с ними не совместимы.

Как быстро зарядить телефон?

Аккумуляторы в современных смартфонах с каждым годом становятся все больше, и в настоящее время на рынке не существует элементов, обеспечивающих более длительное время автономной работы при меньшем размере. Аккумуляторы емкостью 4000-5000 мАч уже можно встретить не только в недорогих устройствах, но и во флагманах, что влияет не только на толщину корпуса, но и на время зарядки.

Именно поэтому производители стараются предложить технологии, позволяющие заряжать наши смартфоны быстрее. Они имеют свои преимущества и недостатки. Давайте рассмотрим стандарты быстрой зарядки, на которые следует обратить внимание.

Быстрая зарядка повреждает батарею?

Теоретически, проблема заключается в том, что ускоренная зарядка приводит к сильному нагреву аккумулятора. Это может негативно сказаться на сроке службы, в крайних (крайне редких) случаях разрушить устройство или вызвать короткое замыкание с воспламенением.

Однако все распространенные и современные модели быстрой зарядки уже имеют встроенную защиту. Одним из наиболее важных критериев является снижение риска перегрева накопителя энергии путем более медленной зарядки элемента в конце (например, после 80 %), чтобы тепло рассеивалось и элемент не перезаряжался. В результате повышается долговечность и безопасность.

Сколько ампер для быстрой зарядки необходимо?

Производители часто хвастаются, что их зарядные устройства имеют более высокую силу тока и поэтому могут заряжать телефон быстрее. Да, 1 А?1 В = 1 Вт, а большее количество ватт может означать более быструю зарядку. Это правда, но иногда 25 Вт (3 А) оказывают такой же эффект, как и 40 Вт (6 А).

Можно предположить, что чем больше ампер и вольт в наличии, тем выше вероятность более быстрой зарядки. На практике вам также необходимо обратить внимание на то, какие технологии поддерживают ваши устройства.

Разработчики TurboPower решили увеличить мощность зарядки до 25,8 Вт. Зарядное устройство способно выдавать от 5 до 12 В, в зависимости от уровня зарядки.

Как было до быстрой зарядки

До распространения USB каждый мобильный телефон имел свои собственные стандарты зарядки: Инженеры решили, как они хотят питать свои телефоны, и создали свои собственные источники питания. Это раздражало: если у вас было зарядное устройство Philips, то зарядное устройство Nokia могло не только не работать, но в некоторых случаях даже сломать ваш телефон.

С начала 2000-х годов в нескольких странах были приняты законы, обязывающие производителей оснащать телефоны зарядными устройствами USB. Это была своего рода защита прав потребителей — вы можете купить телефон отдельно, зарядное устройство отдельно, а в экстренной ситуации вы можете зарядить телефон через компьютер.

Однако в то время существовал стандарт, ограничивающий силу тока USB. Устройства должны были работать при напряжении 5 вольт и максимальной мощности 5 ватт (или они должны были потреблять ток 1 ампер, потому что 5 вольт × 1 ампер = 5 ватт). Позже стандарт был расширен, чтобы разрешить зарядные устройства мощностью до 10 Вт.

Было подсчитано, что аккумулятор в телефоне емкостью 2-3 тысячи миллиампер-часов можно зарядить за 2-3 часа при одном ампере и за полтора часа при двух амперах. Это все еще довольно долгий срок.

Что придумали

Инженеров очень беспокоил тот факт, что порт USB мог передавать так мало энергии. Пример: у вас есть ноутбук: чтобы он работал, вам нужно 45 Вт мощности — для работы вентиляторов, процессора и жестких дисков, для того, чтобы большой экран светился и шумел. Его нельзя было запитать через USB, требовался отдельный блок питания, а это громоздко.

Инженеры решили поступить проще: они изменили стандарт USB, чтобы он поддерживал не просто 5 или 10, а 20, 50 или даже 100 ватт. Цель заключалась в том, чтобы обеспечить более мощные устройства — например, ноутбуки — питанием через USB.

Но возникла проблема: если весь мир одновременно говорит, что по USB теперь идет другой ток, то как быть со старыми устройствами? Например, если у вас был старый телефон, работающий от 5 вольт, и вы подключили его к 20-вольтовому зарядному устройству, что с ним произойдет? В лучшем случае регуляторы напряжения перегорали, и телефон отключался. В худшем случае сгорит сам телефон.

Затем они разработали протокол USB, чтобы обеспечить диалог между источником питания и приемником, как показано здесь:

— Бонжур. Я быстрое зарядное устройство, я могу выдать 5, 10, 15 и 19,5 вольт. Предельная мощность — 60 Вт. н-н-н-н-о-о-о-о-о-о-о-о-о-о-о-о-о-о-о-о.

— Да, здравствуйте. Дайте мне 15 вольт, пожалуйста.

— 15 вольт на тебя. Удачной зарядки!

А если устройство старое, то диалог выглядит следующим образом:

— Бонжур. Я — быстрое зарядное устройство, я могу дать вам 5, 10, 15 и 19,5 вольт. Предельная мощность составляет 60 Вт. Вам бы это понравилось?

— Похоже, что вы этого не хотите. Я дам 5 вольт, на всякий случай.

Как быстрая зарядка заряжает аккумулятор

Итак, возьмем два устройства с контроллерами QuickCharge. Мы соединяем их кабелем, в котором также есть контроллер. Три контроллера разговаривают друг с другом о том, сколько тока им необходимо в каждый момент времени. Зарядное устройство обеспечивает этот ток. Все счастливы.

Чтобы сделать процесс зарядки еще более эффективным, телефон проверяет состояние батареи и скорость зарядки для регулировки силы тока. Например, он может сначала заряжать большим током, а затем постоянно снижать его, чтобы не повредить батарею. Но для этого зарядное устройство должно также обеспечивать постоянное снижение количества подаваемой энергии.

Каждые пять лет протоколы быстрой зарядки становятся все более сложными как для устройств, так и для зарядных устройств. Новейшие компьютеры Apple, например, изучают ваши привычки — когда вы ложитесь спать и когда встаете. Они мягко разряжают аккумулятор в течение ночи и заряжают его за час до пробуждения, так что вам не придется бороться с аккумулятором всю ночь. Это полезно для батареи, и вы не заметите, что ваш ноутбук намеренно заряжается, когда вы проснетесь.